Dikey eksenli örnek rüzgar türbini tasarımı

Abstract

Toplumların elektrik ihtiyacı gün geçtikçe artmaktadır. Buna karşılık geleneksel enerji kaynaklarından fosil yakıtların dünyada miktarları azalmaya başlamıştır ve enerji dönüşümleri sırasında atmosfere yaydıkları gazlar çevremize zarar vermektedir. Bu sebeple insanoğlu yeni enerji kaynağı arayışlarına girmiş ve uzun yıllardan beri kullanılmakta olan yenilenebilir enerji kaynaklarından rüzgar enerjisine ilgi son yıllarda artmıştır. Rüzgar enerjisinden verimli bir enerji eldesi için yüksek rüzgar hızlarına ihtiyaç vardır. Türbinin çalışmaya başlaması için gereken hız, yatay eksenli rüzgar türbinlerinde; türbininin yüksek yerlere çıkarılarak çalıştırılmasını zorunlu kılmaktadır. Ayrıca türbin kanatlarının süpürdüğü alanın büyük olması gerekmektedir. Bu durum yapım maliyetini oldukça arttırmaktadır. Dikey Eksenli rüzgar türbinleri ise yer seviyesinde düşük rüzgar hızlarında çalışmaya başlayabilir ve maliyeti düşüktür. Bu çalışmada dikey eksenli bir rüzgar türbini ile çalışan sokak lambası yapılmış, çeşitli rüzgar hızlarında nasıl bir güç üreteceği Matlab Simulink'te kurgulanarak bulunmuştur. Türkiye'de yol aydınlatmasına harcanan miktarın toplam tüketimin %2' si kadar olduğu düşünüldüğünde, sokak aydınlatmalarının dikey eksenli rüzgar türbinleri ile yapılması, ülke ekonomisine bir katkı sağlayabilir. Her bir rüzgar türbini araştırması, yenilenebilir enerjisi kaynakları alanında yeni araştırmalara kapı açabilir.

World's demand for electricity is increasing day by day. Until recent years, electricity was mostly obtained by fossil fuels like oil, coal etc. After decrasing amount of fossil fuels in the earth and realising harmful effect of their gases to atmosphere during energy transformation , it was started searching of new energy sources. For wind energy , higher wind velocities is needed for better efficiency. For horizontal wind turbines, it is required higher altitutes for better start up of the turbine rotor. Furthermore bigger blade diameter is required which makes cost increase. Better alternative may be a turbine which can work in lower altitutes, having lower cost and turning in lower wind speeds. These outputs can be obtained by using vertical wind turbines. In this project, it was done a street lamp combined with wind turbine as an example. It is simulated in Simulink Matlab also. Considering that the electricty consumption for street lighting is 2% of the total electricity consumption in Turkey, street lamps with working vertical axis wind turbine can contribute to the national economy. A research in wind turbines will open the door to new inventions in reneawable energy studies.